细胞周期计算详解
15.细胞周期及其表示方法
前期：核膜、核仁消失，出现染色体和纺锤体
分
中期：染色体着丝点排列于赤道板上
裂 期
后期：着丝点分裂，子染色体被拉向细胞两极
末期：染色体和纺锤体消失，出现核膜、核仁等
细胞周期的表示方法：
方法名称
表示方法
扇形图
直线图
坐标图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
柱状图
说明
A→B→C→A为一个细胞周期
a＋b或c＋d为一个细胞周期
a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期 A：DNA复制前(G1期) B：DNA复制(S期)
C：DNA复制后(G2期和分裂期)
细胞周期及其表示方法
细胞周期的划分：
作用：为有丝分裂做物质准备（90%~95%）
分 裂 间 期
G1期(Gap1)：生长期（主要是RNA和蛋白质的生物合成） 划 S期(Synthesis) ：关键期（DNA复制） 分
G2期(Gap2) ：准备期（还有RNA和蛋白质的合成）
细胞变化：细胞核大，染色深，和人明显，DNA复制加倍，有关蛋白质合成
细胞周期和有丝分裂过程
细胞周期和有丝分裂过程细胞是所有生命的基本单位，是构成生物体的最基本结构。
在生物体内，细胞不断地进行分裂和增殖，从而使得生物体得以发育，成长。
而细胞的分裂和增殖，都是基于细胞周期和有丝分裂过程来进行的。
本文将对这两个过程进行详细的介绍。
一、细胞周期细胞周期，又称有丝分裂周期，是指细胞从一次有丝分裂开始，到下一次有丝分裂开始的整个周期。
细胞周期可分为四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。
其中，G1、S、G2三个阶段统称为间期，M期指有丝分裂期。
1. G1期G1期是指细胞从有丝分裂后，到DNA复制开始之前的间歇期。
在这一期间，细胞进行了一系列的代谢活动，通过新合成的RNA和蛋白质等得到必要的能量、营养物质和物质合成工具等。
在这个过程中，细胞会对自身进行检查，确保所有必需的物质和复制DNA的条件已备齐。
2. S期S期是指细胞的DNA复制阶段。
在这个阶段，细胞会复制一份DNA，使得每一个细胞都有两份相同的DNA，这样才能在有丝分裂时分配给两个子细胞。
在复制完DNA之后，细胞的染色体数量没有改变，但是染色体长度倍增，此时细胞被称为复制体。
3. G2期G2期是指DNA复制后，到有丝分裂开始前的间歇期。
在这个过程中，细胞依靠复制出来的DNA进行各种代谢和生长活动，从而达到分裂所需的最佳状态。
4. M期M期是指有丝分裂期，也是整个细胞周期的最短但最重要的一个阶段。
这个阶段主要包括前期、中期和后期三个阶段。
前期：这个阶段可以进一步分为早期、中期和晚期三个部分。
早期时，细胞在细胞核周围形成了纺锤体，这个纺锤体起到分离染色体的作用。
在中期时，染色体被纺锤体捆绑住，排列在细胞中央。
在晚期时，每个染色体的两条姊妹染色单体分开，分别向两端移动。
中期：在这个阶段，细胞的染色体开始分离成为两个互相独立的染色体，每一个新的染色体究竟分到哪个子细胞中由纺锤体的运动决定。
后期：这个阶段指的是它的末期，新的核膜和核仁重新形成，细胞分裂过程完成，最终形成两个完整的子细胞。
细胞周期的概念及示意图
细胞周期的概念及示意图
细胞从前一次分裂结束起到下一次分裂结束为止的活动过程，称为细胞周期，通常由G0/G1期、S期、G2期和M期组成。
① G1期(gap1)，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间
② S期(synthesis phase)，指DNA复制的时期
③ G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间
④ M期又称D期(mitosis or division)，细胞分裂开始到结束
PI法是较常见的一种周期检测方法。
PI为插入性核酸荧光染料，能选择性的嵌入核酸DNA和RNA双链螺旋的碱基之间与之结合，其结合的量与DNA的含量成正比例关系，用流式细胞仪进行分析，就可以得到细胞周期各个阶段的DNA分布状态，从而计算出各个期的百分含量。
PI染色后，假设G0/G1期细胞的荧光强度为1，那么含有双份基因组DNA的G2/M期细胞的荧光强度的理论值为2，正在进行DNA 复制的S期细胞的荧光强度为1-2之间。
由此可以得到细胞各个时期的分布状态，计算出G0/G1%、S%、G2/M%，了解增殖能力，在肿瘤病理学研究中，通常以S期细胞比率作为判断肿瘤增殖状态的指标。
细胞周期的时间长短与物种的细胞类型有关，如：小鼠十二指肠上皮细胞的周期为10小时，人类胃上皮细胞24小时，骨髓细胞18小时，培养的人成纤维细胞18小时，CHO细胞14小时，HeLa细胞21小时。
不同类型细胞的G1长短不同，是造成细胞周期差异的主要原因。
细胞周期计算详解
占 40.
百 30.
分 20. 比 10.
G1期
S期
A组 B组
G2期 M期 时期
77%
G1 8
M 1 G2 5
S 6 23%
去抑制剂10个小时后
G1 8
S 6 M 1 G2 5
G1 8
M 1 G2 5
S 6
又加抑制剂12个小时后 100%
G1 8．下列关于细胞基本共性的描述中，不正确的是
C
C． 分裂产生的两个子细胞都能进入下一个细胞周期 如果用低温诱导处于细胞周期的茎尖分生区细胞，多倍体细胞形成的比例能否达到100%？为什么？
细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。
D． G 期中合成的一些蛋白质是细胞分裂过程所必需的 E：出现被标记细胞第二次进入分裂期。
A例．．乙下组列细关胞于正细在胞进基2行本D共N性A复的制描述中，不正确的是
B组：培养液+Z细胞+生理盐水 ②培养14h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第一次检测）。 ③将A组中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液培养10h，再向A组中加入HU。 ④培养12h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第二次检测）。 请回答： （1）预测可能的实验结果： ①在坐标系中用柱形图表示A、B两组的第一次检测统计结果。
A．均具有磷脂双分子层与蛋白质构成的膜结构 B．ATP是所有细胞可直接利用的能源物质 C．细胞都能分裂、分化、衰老、凋亡 D．都以核糖体作为蛋白质合成的“机器
只有能连续分裂的细胞才有细胞周期；
例．研究人员为测定细胞周期时间长短，进行如下实验：用含3H-
TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）的原料培养某动物细胞，数分
胞质分裂。但着丝粒正常分裂，该细胞染色体加倍。除去秋水仙素 后，细胞重新开始分裂。
细胞生物学实验常用细胞增殖率解释标准
细胞生物学实验常用细胞增殖率解释标准细胞增殖率是细胞生物学实验中常用的参数之一，用于评估细胞的生长与增殖情况。
细胞增殖率的解释与计算方法有多种标准，下面介绍几种常用的解释标准。
1. 常规细胞增殖率解释标准常规细胞增殖率是根据细胞数量的变化来计算的。
它通常以初始细胞数为基准，计算出一定时间后的细胞数，并将其与初始细胞数进行比较。
常见的计算公式如下：增殖率 = (终点细胞数 - 初始细胞数) / 初始细胞数常规细胞增殖率可以直观地反映细胞的增长速度，但它并不能提供关于细胞生长状态的更详细信息。
2. 倍增时间解释标准倍增时间是指细胞数量翻倍所需的时间。
细胞倍增时间的计算需要知道初始细胞数和终点细胞数，计算公式如下：倍增时间 = 时间间隔 / log(终点细胞数 / 初始细胞数)倍增时间可以反映细胞的增殖速度，而且与细胞增殖率有密切的关系。
3. 细胞周期解释标准细胞周期是指细胞从一个细胞周期开始，到下一个细胞周期开始的时间间隔。
细胞周期的计算需要知道细胞处于哪个特定阶段，并测量细胞进入下一阶段所需的时间。
细胞周期可以提供更详细的信息，包括细胞增殖、分裂、生长以及细胞周期偏移等。
4. 其他细胞增殖率解释标准除了上述常用的解释标准，还有其他一些方法可以评估细胞的增殖率，例如细胞增殖曲线的斜率、细胞倍增指数（population doubling level, PDL）等。
综上所述，细胞生物学实验中常用的细胞增殖率解释标准包括常规细胞增殖率、倍增时间、细胞周期等。
根据实验的需要，选择合适的解释标准能够更准确地评估细胞的生长与增殖情况。
注意：本文档内容仅供参考，具体解释标准应根据实验需求和实验条件进行确定。
细胞周期概述
细胞周期概述一、细胞周期（cell cycle）1、定义：从一次细胞分裂结束开始，经过物质积累，直到下一次细胞分裂结束为止。
2、细胞周期的划分：G1期、S期、G2期、M期G1期：决定了细胞周期时间长短；S期G2期总时间相对恒定M期3、细胞增殖行为的分类：周期中细胞（cycling cell）：细胞持续分裂，如上皮组织的基底层细胞；静止期细胞（quiescent cell）：又称G0期细胞。
细胞暂时停止分裂，执行一定的生理功能。
如结缔组织中的成纤维细胞。
多发生于G1期。
终末分化细胞：终生不再分裂。
二、细胞周期中各个不同时期及其主要事件1、G1期（1）起始：子细胞生成标志其开始，是一个细胞周期的第一阶段。
（2）事件：①合成细胞生长所需要的各种蛋白质、糖类、脂质等，但不合成DNA；②限制点（检验点、检测点；酵母中称“起始点”）定义：G1晚期中的一个基本事件，迈向S期的条件影响限制点的因素：a、外在因素：营养供给、相关激素刺激；b、内在因素：细胞分裂周期基因（cdc基因）产物的调控。
2、S期——DNA合成期（1）起始：开始合成DNA（2）事件：DNA半保留复制；组蛋白合成；新合成的DNA立即与组蛋白结合；受到多种细胞周期调节因素的调控。
3、G2期（1）起始：DNA复制完成后；（2）事件：DNA、结构物质和亚细胞结构完成必要准备；G2检测点——检测DNA复制情况、细胞体积、环境因素等。
4、M期——细胞分裂期形式：有丝分裂——体细胞mitosis减数分裂——生殖细胞meiosis结果：遗传物质平均分配到两个子细胞中去。
三、细胞周期测定（一）脉冲标记DNA复制测定法（P390）（二）流式细胞分选仪测定法①流式细胞仪的工作原理②利用流式细胞分选仪测定细胞周期四、细胞周期同步化细胞同步化(synchronization)是指在自然发生的、或经人为处理，使细胞群体的细胞周期一致。
（1）自然同步化①多核体：如：粘菌、疟原虫。
cell cycle indicates计算公式
cell cycle indicates计算公式
细胞周期指数（cell cycle index）是一种用于描述细胞生命周期阶段的计算公式。
它是通过测量细胞在不同细胞周期阶段的百分比来确定的。
细胞周期指数可用于研究细胞增殖、分化以及异常细胞生长等方面的问题。
细胞周期包括四个主要阶段：G1期（Gap1期）、S期（DNA合成期）、G2期（Gap2期）和M期（有丝分裂期）。
G1期是细胞准备进入DNA合成的阶段，S期是细胞合成DNA的阶段，G2期是细胞准备进入有丝分裂的阶段，而M期是细胞进行有丝分裂的阶段。
细胞周期指数可以通过以下公式进行计算：细胞周期指数 = (G1期细胞数 + 0.5 * S期细胞数) / (G1期细胞数 + S期细胞数+ G2期细胞数)
其中，G1期细胞数表示在G1期的细胞数量，S期细胞数表示在S期的细胞数量，G2期细胞数表示在G2期的细胞数量。
细胞周期指数的计算可以帮助研究人员评估细胞生命周期的进展情况。
细胞周期指数较高的细胞群体通常表明细胞增殖活性较高，而细胞周期指数较低的细胞群体则可能表示细胞增殖活性较低或静止状态。
细胞周期指数的应用广泛，特别是在生物医学领域的细胞研究中。
它可以帮助科学家理解细胞生命周期的调控机制以及细胞增殖和分化等过程。
此外，细胞周期指数也可用于评估药物对细胞增殖的影响，对于癌症治疗、药物筛选和细胞生长的调控研究等具有重要的意义。
总之，细胞周期指数是一种重要的计算公式，用于描述细胞周期阶段，并可以帮助研究人员了解细胞增殖和分化等基本生物过程。
通过对细胞周期指数的计算和分析，我们可以深入探索细胞生物学中的许多关键问题。
高一生物细胞周期知识点
高一生物细胞周期知识点细胞周期是指细胞从一个时期到下一个时期再到分裂的完整循环过程。
它是细胞发育和分裂的重要阶段，对于生物体的生长和繁殖具有重要意义。
了解和掌握细胞周期的知识点，对于高一生物的学习是非常重要的。
1. 细胞周期分为四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。
- G1期：也称为第一生长期，是细胞周期的起始阶段。
在这个阶段，细胞准备进入DNA复制阶段，细胞会进行正常的新陈代谢和增长。
- S期：也称为DNA复制期，是细胞周期的关键阶段。
在这个阶段，细胞的DNA会通过复制过程产生完全相同的副本，以便将来分给两个新细胞。
- G2期：也称为第二生长期，是细胞周期的准备阶段。
在这个阶段，细胞进一步增长，准备进入细胞分裂的M期。
- M期：也称为有丝分裂期，是细胞周期的最后阶段。
在这个阶段，细胞进行核分裂和细胞质分裂，最终形成两个完全一样的子细胞。
2. 控制细胞周期的关键蛋白- 细胞周期的进行受到许多关键蛋白的控制。
其中最重要的是细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）和细胞周期蛋白（cyclins）。
- CDKs是一类酶，它能够与特定的细胞周期蛋白结合，形成活性复合物，进而促进细胞周期的进行。
CDKs的活性受到多种调控机制的影响，包括磷酸化和蛋白酶的降解等。
- 细胞周期蛋白是CDKs的合作伙伴，它们能够调节CDKs的活性。
细胞周期蛋白的表达水平在细胞周期的不同阶段有所变化，并且会被特定的降解途径降解，以保证细胞周期的正常进行。
3. 细胞周期的调控机制- 细胞周期的调控非常复杂，包括内部和外部两个层面的调控。
- 内部调控是通过细胞内部的信号传导和调控网络来实现的。
其中最重要的是细胞周期蛋白和CDKs的相互作用。
细胞周期蛋白水平的变化会触发不同阶段的细胞周期的进行。
- 外部调控是通过细胞外部的信号分子来实现的。
这些信号分子通过细胞膜上的受体激活内部信号传导途径，最终影响细胞周期的调控。
例如，细胞外的生长因子可以促进细胞进入细胞周期，而细胞外的抑制因子则可以抑制细胞周期的进行。
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A组 B组
G1 期
S期
G2 期
M期
时期
77%
G1 8 M1
G2 5
S 6 23%
去抑制剂10个小时后
G1 8 M1 G2 5
S 6
G1 8 M1 G2 5
S 6
又加抑制剂12个小时后 100% G1 8 M1 G2 5
S 6
例．下列关于细胞基本共性的描述中，不正确的是 A．均具有磷脂双分子层与蛋白质构成的膜结构 B．ATP是所有细胞可直接利用的能源物质 C．细胞都能分裂、分化、衰老、凋亡 D．都以核糖体作为蛋白质合成的“机器 只有能连续分裂的细胞才有细胞周期； 例．研究人员为测定细胞周期时间长短，进行如下实验：用含3HTdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）的原料培养某动物细胞，数分 钟至半小时后获得细胞群体甲；随后将3H-TdR洗脱，转换至不含 3H-TdR培养液并继续培养得到细胞群体乙。则细胞群体乙 A．所有细胞均被3H-TdR标记 B．最先进入M期的标记细胞是S期最晚期细胞 B C．培养液中缺乏氨基酸供应，细胞停留在S期 D．培养液中加入秋水仙素，M期细胞比例减少 增加 用秋水仙素抑制纺锤体形成，使细胞分裂停在中期，细胞不能完成 胞质分裂。但着丝粒正常分裂，该细胞染色体加倍。除去秋水仙素 后，细胞重新开始分裂。
• 甲图表示某种哺乳动物细胞在正常培养时，所测 得的细胞中DNA含量在整个细胞群体中的分布情 况。当用某种化合物处理该细胞并培养几小时， DNA含量的分布如图乙所示，该化合物所起的作 用是：
D
A. 抑制DNA复制的起始 B．刺激不受控制的细胞分裂 C．在任何阶段都抑制DNA的复制 D．抑制细胞质分裂
G1/S交界） ②A组的第二次检测统计结果是 细胞都是G1期（或细胞都是 。
（2）设置B组作为对照的具体目的是
排除培养液对细胞周期的干扰
。
G1 40% 8
5% M 1 G2 5 25%
S 6 30%
100. 各90. 时80. 期70. 细 胞60. 数50. 所 占40. 百30. 分20. 比 10.
G1 S M G2
细 胞 周 期
在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G1期8h，S期6h，G2期 5h，M期1h，HU（羟基脲）是一种DNA合成抑制剂，对S期以外的细胞无影响， 但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界（看作G1期细胞）。科学家利用Z细 胞和HU做了如下实验，每组设置多个重复样品。 ①A组：培养液+Z细胞+HU（用生理盐水配制） B组：培养液+Z细胞+生理盐水 ②培养14h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第一次检测）。 ③将A组中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液培养10h，再向A组中加入HU。 ④培养12h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第二次检测）。 请回答： （1）预测可能的实验结果： ①在坐标系中用柱形图表示A、B两组的第一次检测统计结果。
B组
G1期 S期 G2期 M期
时期
处于不同时期的细胞数与各时期持续的时间成正相关
G1 40% 8
5% M 1 G2 5 25%
S 6 30%
加HHale Waihona Puke 14个小时后G1 40% 8
70% 77%
23%
用化学药物抑制DNA复制，
即可中止细胞周期
5% M 1 G2 5 25%
S 6 30%
各 100. 时 90. 期 80. 细 70. 胞 数 60. 所 50. 占 40. 百 30. 分 20. 比 10.
细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的 DNA含量，可分析其细胞周期。根据细胞DNA含量不同，将某种 连续增殖的细胞群体分为三组，每组的细胞数如下图。 从图中所 示结果分析其细胞周期，不正确的是 （ ）
D
、
A．乙组细胞正在进行DNA复制 B．细胞分裂间期的时间比分裂期长 C．丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍 D．将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少
c
例：为测定某种细胞分裂的细胞周期，利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧 核苷酸（ 3H-TdR）短暂培养该种细胞一段时间后，处于S期的细 胞都会被标记。洗脱3H-TdR ，再移至普通培养基中培养，换用无 放射性的新鲜培养液培养，定期检测。不同间隔时间取样，找出正 处于分裂期细胞的百分数。A：处于S期的细胞都被3H标记；B：被 标记细胞最早进入分裂期；C：50%分裂期细胞被标记且在增加； D：50%分裂期细胞被标记且在减少；E：出现被标记细胞第二次 进入分裂期。
则该种细胞的S期为
7
h。
变式训练：下列关于细胞周期与有丝分裂的叙述中，错误的是 A． G1期细胞体积有明显的增大 C B． 胞质分裂开始于有丝分裂的后期或末期 C． 分裂产生的两个子细胞都能进入下一个细胞周期 D． G2期中合成的一些蛋白质是细胞分裂过程所必需的
如果用低温诱导处于细胞周期的茎尖分生区细胞，多倍体细 胞形成的比例能否达到100%？为什么？ 不能 因为茎尖分生区细胞分别处于细胞周期的不同时期，而低温只 能抑制处于分裂前期细胞的纺锤体的形成，从而形成多倍体。